講解Ambient Occlution的原理與高級應(yīng)用
導(dǎo)言：
Ambient occlusion也就是大家熟知的環(huán)境遮擋，簡單點(diǎn)說，就是一個(gè)取樣點(diǎn)上被其他幾何體覆蓋的程度，它是被通常用來模擬全局光照效果的簡單方法。
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環(huán)境遮擋的原理
基本的原理跟final gather類似，其取樣點(diǎn)的生成是一樣的。
首先從攝像機(jī)發(fā)出取樣光線，取樣光線和物體的交點(diǎn)，就是我們說的取樣點(diǎn)，然后從取樣點(diǎn)發(fā)出次光線（probe rays）。
接著Ambient occlusion和fg就不一樣了。Ambient occlusion的次光線是每一條光線是否被周圍的物體所遮擋，如果遮擋了直接返回值，不做任何的Shader計(jì)算，也就是取樣點(diǎn)的周圍被物體阻擋著不讓看到背景的百分比；fg的次光線不太一樣，他的次光線與周圍的物體相交以后，它要求焦點(diǎn)處的顏色值，然后返回的是顏色值，而不是Ambient occlusion的真假值。
最后也是不一樣的，作為Ambient occlusion，每一個(gè)取樣點(diǎn)其實(shí)就是渲染時(shí)輸出的色彩值，而fg只是為渲染時(shí)的fg point，它代表著要渲染點(diǎn)附近的光照，在渲染時(shí)用來產(chǎn)生照明。（圖01）
圖01
下面我就結(jié)合MentalRay for Maya，跟大家一起討論一下Ambient occlusion的一些應(yīng)用。MentalRay for Maya中有三個(gè)節(jié)點(diǎn)是我們在使用環(huán)境遮擋時(shí)需要用到的，mib_amb_occlusion，mib_fg_ occlusion，mib_bent_normal_env，如下圖。（圖02）
圖02
環(huán)境遮擋的使用
在介紹實(shí)際的應(yīng)用之前，我們用一個(gè)簡單的場景作介紹，場景中只有一盞物理燈。默認(rèn)渲染如圖。（圖03）
圖03
Ambient occlusion（AO）經(jīng)典的環(huán)境遮擋效果，也被稱為漫反射遮擋（Diffuse occlusion），可以用來縮放對材質(zhì)環(huán)境光的貢獻(xiàn)，它一般賦給材質(zhì)的環(huán)境光參數(shù)（Ambient），更進(jìn)一步說他最好賦給Lambertian材質(zhì)。如下圖。（圖04）
圖04
渲染的效果如下圖。（圖05）
圖05
現(xiàn)在暗部的細(xì)節(jié)出來了，可見AO很好的模擬了全局光。
Reflective occlusion發(fā)射沿著反射光線的方向發(fā)射次光線，而不像Ambient occlusion那樣以物體表面的法線方向?yàn)橹行陌l(fā)射次光線，下面的示意圖說明了之間的不同。（圖06）
圖06
在MentalRay for Maya中實(shí)現(xiàn)起來很簡單，只需要將mib_amb_occlusion節(jié)點(diǎn)參數(shù)中的Inflective打開就行了。（圖07）
圖07
同時(shí)我們可以調(diào)整小spread的值為0.1，使得反射遮擋的效果更加明顯，渲染效果如圖。（圖08）
圖08
